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炉外精炼工艺连载(2)
作者:海山机电  [2012-1-27 7:53:48]

(二)电炉出钢条件和包中合金化

电炉出钢条件和包中合金化控制的主要目的,是降低钢水溶解氧,减少钢水中的夹杂物,提高钢水质量,提高合金收得率,降低成本,为LF炉创造条件。虽然出钢过程时间很短,但钢中物理化学反应很激烈。出钢条件,包中合金化的加料顺序,对合金化的结果都有很大影响。

1、电炉出钢标准

电炉出钢条件,过去受电炉转炉化观念的影响,电炉出钢C一吹到底,一律C≤0.10%。电炉出钢温度也是一个温度,如定为1650-1680℃,这是不符合特钢实际情况的,也是不科学的。

电炉出钢温度标准(大电炉与小电炉也不一样)

特钢厂品种复杂,高中低C钢都有,钢种不同,化学成份不同,钢的熔点不同,加入合金量不同,包中降温情况不同,因此,电炉出钢温度也有很大差别  ,不是一个温度能概括,应按公式(1),确定分钢种(或钢类)出钢温度。

T电出=T¬L+ΔT+ΔT出+ΔT铁+ΔT渣+ΔT包…(1)

式(1)中T电出—电炉出钢温度

      T¬L—钢的液相线温度,因钢种不同而异,可根据公式计算得出。

      ΔT—超过钢液相线温度值,可取40-50℃

      ΔT出—电炉出钢过程温降,可计算得出。

      ΔT铁—熔化包中铁合金温降,可计算得出。

      ΔT渣—包中化渣料温降,可计算给出。

      ΔT包—大包吸热温降,可实际标定。

根据公式(1)计算,制定电炉分钢种(钢类)出钢温度才是正确的。

B、电炉出钢成份标准

①电炉出钢C,应根据高中低C钢,分别制定电炉出钢C标准,降低电炉出钢前钢中溶解氧。不论什么钢,出钢C一吹到底,C≤0.10%的错误做法应当纠正。

②电炉出钢P,比规格低0.015-0.020%。(也要计算合金带入磷,包括钢水中的磷及可能随钢水卷入钢水中的渣子回磷)

③其它元素Si、Mn、Cr等≤0.10%。

C、电炉出钢不出氧化渣,做好留钢留渣。炉子先倾过来一定角度后,保证大于300毫米以上液面高度才能保证不随钢水卷渣),或电炉水口过大及偏心高度不够等。

2、包中合金化标准

A、包中合金化后温度标准T包=T¬L+ΔT…(2)

T¬L—钢液相线温度

ΔT—超过钢液相线温度值:40-50℃

B、包中合金化成份标准

除S、P外,包中合金化后化学成份应达到规格下限。如GCr15钢,包中合金化后,C=0.80-0.95%,Cr=1.30-1.45%,是完全可以达到的,目前C达到0.6-0.7%,Cr达到1.1-1.2%占大多数,应严格要求。(中碳钢、高碳钢必须在包中合金化)

C、包中合金化后渣量≥2.0%。

3、包中合金化加料顺序标准

a、先加FeSi、FeMn沉淀脱氧,降低钢水溶解氧,电炉出钢前,钢包到出钢位,将FeSi,FeMn加入包底。

B、电炉出钢开始加C粉增C,脱溶解氧。包中增C脱氧,发生C—O反应,易产生包中大沸腾事故,刚出钢,包中钢水量少,可多增C,快增C,一面增C,一面出钢搅拌。既使产生C-O反应,包中大沸腾,也不会造成事故,出钢三分之一至二分之一后,要少增C,慢增C,直至增C完毕。整个增C过程用小Ar气搅拌。

C、加Al块脱溶解氧,提Al收得率,降低Al块消耗。当增C快结束时,将Al块与增C同时加入包中。

D、包中造渣:当增C和加Al结束,随即加入渣料造渣,渣料加完,出钢结束,包中造渣要用小块白灰,快速成渣,白灰不含CaCo3,有利脱O2脱S。从造渣开始,加大Ar气搅拌强度。

E、最后向包中加FeCr、FeMo、FeV等铁合金,慢加,加大Ar气搅拌,加完合金料,搅拌3-5分,开走钢包车。Ar气搅拌强度减少,以不露钢水面为准。

7、要改变出钢先加FeCr加Al,或造渣后加Al,增C的操作方法,轴承钢大量增C,高达300kg,增C时间长,有困难,可按上述顺序试验,是否可行,再适当调整。

只要坚持上述三条出钢和合金化标准操作,电炉初炼才能为LF炉精炼打好基础,创造条件,有利于LF炉操作,提高质量。

(三)包中合金化后钢水特点

包中合金化后钢水发生了很大变化,包中钢水与电炉出钢前钢水特点正好相反,包中钢水基本特点如下:

1、包中钢水温度较低。

电炉出钢过程温降,熔化铁合金,渣料温降,以及大包吸热温降,与电炉出钢前温度相比,约降低100℃。

2、包中钢水合金元素大量增加包中合金化过程中,向钢中加入FeSi、FeMn、Al块、FeCr等合金,使钢中合金元素比电炉出钢前大量增加。

3、包中钢水溶解氧大幅度下降。

由于包中钢水温度较低,与温度相平衡的溶解氧降低、析出部份溶解氧。包中钢水增C,钢水含C量增加,与C相平衡的溶解氧下降,析出部分溶解氧。出钢过程增C,发生C-O反应,脱掉部分溶解氧。包中钢水加FeSi、FeMn、Al块沉殿脱氧,脱掉部分溶解氧。因此与电炉出钢前比,包中钢水溶解氧大幅度降低,但与成品要求相比,钢中溶解氧仍然很高。

4、包中钢水夹杂物大量增加

与电炉出钢前比,包中钢水中SiO2、MnO、Cr2O3、Al2O3等非金属夹杂物大量增加,同时气体含量也增加。

出钢前和出钢后包中钢水性质的变化,可用公式(3)表示:

[MX]+[OY]→[MXOY]…(3)

[MX]—钢中合金元素

[OY]—钢中溶解氧

[MXOY]—钢中非金属夹杂物

从公式(2)可见,包中钢水中溶解氧仍然很高,非金属夹杂物很多,炉外精炼脱氧、脱S去夹杂物的任务很重,钢中气体增加,还要继续去除有害气体。温度低,化学成份达不到规格等等,因此,炉外精炼的任务还很重。精炼对电炉初炼的钢水继续进行精加工和深加工,对提高产品质量和档次是完全必要的。以上内容由陕西海山机电有限公司(http://www.sxhaishan.com)与你分享,若有谬误,敬请指正。
 





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